KR20200120872A - 금속 표면 상에 금속 산화물의 선택적 증착 - Google Patents

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KR20200120872A
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안드레아 일리베리
미하엘 기벤스
샤오렌 뎅
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에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이.
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Abstract

산화물 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물 막을 선택적으로 증착하는 방법을 제공한다. 예컨대, 기판을 실릴화제에 노출시킴으로써, 금속 또는 금속성 표면에 대해 기판의 산화물 표면을 선택적으로 패시베이션할 수 있다. 패시베이션된 산화물 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 상에 기상 반응물로부터 금속 산화물을 선택적으로 증착한다.

Description

금속 표면 상에 금속 산화물의 선택적 증착{SELECTIVE DEPOSITION OF METAL OXIDES ON METAL SURFACES}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2019년 4월 12일에 출원된 미국 가출원 제62/833,256호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 본원에 참조로 포함된다.
기술분야
본 개시는, 일반적으로 기판의 제2 유전체 표면에 대해 기판의 제1 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물을 선택적으로 증착하는 것에 관한 것이다.
반도체 제조에 있어서 소자의 치수가 축소함에 따라 새롭고 혁신적인 공정 접근법을 요구한다. 통상적으로, 반도체 공정에서의 패터닝은 블랭킷층이 증착되고, 포토리소그래피 기술에 의해 마스크 처리되고, 마스크의 개구를 통해 에칭되는 서브트랙티브 공정을 포함한다. 리프트 오프 기술이나 다마신 단계를 사용하는 패터닝과 같이, 마스킹 단계가 관심 재료의 증착에 선행하는 적층 패터닝이 또한 공지되어 있다. 대부분의 경우에, 고 비용의 다단계 리소그래피 기술이 패터닝에 적용된다.
패터닝은, 반도체 제조사 사이에서 관심이 증가되는 선택적 증착에 의해 단순화될 수 있다. 선택적 증착은 다양한 분야에서 매우 유익할 것이다. 중요하게는, 이는 리소그래피 단계를 감소시켜 공정 비용을 줄일 수 있다. 선택적 증착은, 또한 좁은 구조의 스케일링을 강화할 수 있다.
일부 양태에서, 유전체 표면, 예컨대 산화물 표면에 대해 기판의 금속 표면 상에 금속 산화물을 선택적으로 증착하기 위한 방법을 제공한다. 일부 구현예에서, 유전체 표면은 금속 표면에 대해 선택적으로 패시베이션되고, 금속 산화물은 기상 반응물로부터 패시베이션된 유전체 표면에 대해 금속 표면 상에 선택적으로 증착된다. 일부 구현예에서, 금속 표면은 Al, Cu, Co, Ni, W, Nb, Fe 또는 Mo를 포함한다. 일부 구현예에서, 유전체 표면은 유전체 전이금속 산화물을 포함한다. 일부 구현예에서, 유전체 표면은 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 이트륨 산화물, 또는 란타늄 산화물을 포함한다.
일부 구현예에서, 산화물 표면과 같은 유전체 표면을 선택적으로 패시베이션하는 단계는, 유전체 표면을 실릴화제에 노출시키는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 실릴화제는 알킬아미노실란이다. 일부 구현예에서, 실릴화제는 실란이다. 일부 구현예에서, 실릴화제는 알릴트리메틸실란(TMS-A), 클로로트리메틸실란(TMS-Cl), N-(트리메틸실릴)이미다졸(TMS-Im), 옥타데실트리클로로실란(ODTCS), 헥사메틸디실라잔(HMDS), 또는 N-(트리메틸실릴)디메틸아민(TMSDMA)을 포함한다.
일부 구현예에서, 유전체 표면은 알루미늄 산화물을 포함한다. 트리메틸 알루미늄(TMA), 디메틸알루미늄클로라이드, 알루미늄 트리클로라이드(AlCl3), 디메틸알루미늄 이소프로폭시드(DMAl), 트리스(터트부틸)알루미늄(TTBA), 트리스(이소프로폭시드)알루미늄(TIPA) 또는 트리에틸 알루미늄(TEA)을 포함하는 알루미늄 전구체를 사용하여, 알루미늄 산화물을 증착할 수 있다. 일부 구현예에서, 알킬기 및 다른 리간드, 예컨대 할라이드를 포함하는 헤테로렙틱 알루미늄 화합물을 사용하여, 알루미늄 산화물을 증착한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 산화물은, 알루미늄 전구체 및 물을 사용하여 ALD에 의해 증착된다.
일부 구현예에서, 상기 유전체 표면을 선택적으로 패시베이션하기 전, 패시베이션 차단층이 금속 표면 상에 형성된다. 이러한 패시베이션 차단층은, 예를 들어 자기 조립 단층(SAM)을 포함할 수 있다.
도 1a는 제1 구현예에 따라, 제1 금속 표면 및 인접한 제2 산화물 표면을 갖는 기판 일부의 개략적인 단면도이다.
도 1b는 산화물 표면의 선택적 패시베이션 후 도 1a의 기판의 개략적인 단면도이다.
도 1c는 금속 표면 상에 금속 산화물을 선택적으로 증착한 후, 도 1b의 기판의 개략적인 단면도이다.
도 1d는 산화물 표면으로부터 패시베이션 재료를 제거한 후, 도 1c의 기판의 개략적인 단면도이다.
금속 산화물은, 산화물 표면과 같은 제2 유전체 표면에 대해 제1 금속(또는 금속성) 표면 위에 선택적으로 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 산화물 표면은 금속 표면에 인접하다. 본원에 설명된 구현예에서, 산화물 표면은 금속 표면에 대해, 예를 들어 실릴화에 의해 선택적으로 패시베이션될 수 있다. 이어서, 금속 산화물층이 패시베이션된 산화물 표면에 대해 금속 표면 상에 선택적으로 증착된다. 금속 산화물층은, 원자층 증착 공정과 같은 기상 증착 공정에 의해 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 기판 상의 산화물 표면은 실릴화제, 예컨대 알릴트리메틸실란(TMS-A), 클로로트리메틸실란(TMS-Cl), N-(트리메틸실릴)이미다졸(TMS-Im), 옥타데실트리클로로실란(ODTCS), 헥사메틸디실라잔(HMDS), 또는 N-(트리메틸실릴)디메틸아민(TMSDMA)로 실릴화되고, 이어서, 금속 산화물은 패시베이션된 산화물 표면에 대해 기판의 금속 표면 상에 선택적으로 증착된다. 일부 구현예에서, 금속 산화물층은 알루미늄 산화물층, 예컨대 Al2O3 층일 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 산화물층은 ALD 공정에 의해 선택적으로 증착될 수 있고, 예를 들어 알루미늄 반응물, 예컨대 트리메틸 알루미늄(TMA), 디메틸알루미늄클로라이드, 알루미늄 트리클로라이드(AlCl3), 디메틸알루미늄 이소프로폭시드(DMAl), 트리스(터트부틸)알루미늄(TTBA), 트리스(이소프로폭시드)알루미늄(TIPA) 또는 트리에틸 알루미늄(TEA) 및 물을 반응물로서 사용한다.
일부 구현예에서, 기판의 금속 또는 금속성 표면은 금속 원소 또는 금속 합금을 포함하고, 기판의 상이한 제2 표면은 산화물과 같은 유전체 재료를 포함한다. 예는 실리콘 산화물계 재료를 포함하고, 성장되거나 증착된 이산화규소, 도핑되고/도핑되거나 다공성인 산화물, 실리콘 상의 자연 산화물 등을 포함한다. 유전체층의 표면은, 예컨대 선택적 실릴화에 의해 금속 또는 금속성 표면에 대해 선택적으로 패시베이션된다. 이어서, 패시베이션된 유전체 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물층을 선택적으로 증착한다. 증착될 수 있는 금속 산화물의 예는, 지르코늄 산화물(예, ZrO2), 하프늄 산화물(예, HfO2), 알루미늄 산화물(예, Al2O3), 티타늄 질화물(예, TiN) 및 티타늄 산화물(예, TiO2)과 같은 유전체를 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 산화물이 위에 선택적으로 증착된 금속 또는 금속성 표면은, 선택적으로 패시베이션된 유전체 표면에 적어도 부분적으로 인접한다. 예를 들어, 금속 또는 금속성 표면의 적어도 일부분은 산화물 표면에 인접할 수 있다.
일부 구현예에서, 산화물 표면과 같은 유전체 표면 상에 패시베이션층을 형성하기 이전, 금속 또는 금속성 표면은 자기 조립 단층(SAM)과 같은 패시베이션 차단층을 구비할 수 있다. 패시베이션 차단층은 유전체 표면의 실릴화를 위한 선택도를 용이하게 할 수 있고, 그 후에 실릴화된 유전체 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물의 선택적 증착을 허용하기 위해 제거될 수 있다.
패시베이션층(실릴화)은 금속 또는 금속성 표면 위에 금속 산화물층의 선택적 증착 이후, 유전체 표면, 예컨대 산화물 표면으로부터 제거될 수 있다. 기판 상의 주변 재료에 손상을 주지 않는 조건을 선택할 수 있다.
본원에 설명된 선택적 증착 공정에 사용될 수 있는 적합한 반응기의 예는, 상업적으로 이용 가능한 ALD 장비를 포함한다. ALD 반응기 외에도, CVD 반응기, VDP 반응기, 및 MLD 반응기를 포함하여 유기 패시베이션층의 성장을 가능하게 하는 다른 종류의 반응기가 많이 사용될 수 있다.
기판 표면
본 개시의 일부 양태에 따라, 선택적 증착은 산화물 표면, 또는 다른 유전체 표면에 대해 우선적으로 금속 또는 금속성 표면 상에 관심막, 예컨대 금속 산화물막을 증착하기 위해 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 2개의 표면은 기판 상에서 적어도 부분적으로 서로 인접한다. 금속 또는 금속성 표면에 대해 산화물 표면의 선택적 패시베이션은, 예컨대 산화물 표면의 선택적 실릴화는, 실릴화된 산화물 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물층과 같은 관심층의 후속 선택적 증착을 용이하게 한다.
예를 들어, 표면 중 하나는 기판의 전도성 금속 또는 금속성 표면일 수 있으며, 다른 표면은 기판의 비전도성 산화물 표면일 수 있다. 일부 구현예에서, 실리콘 산화물(예, 성장되고 증착된 실리콘 산화물 재료 및 실리콘 상의 자연 산화물을 포함하는 저 유전율 재료)계 표면과 같은 비전도성 표면은 -OH기를 포함한다. 산화물 표면은, 실릴화제 노출에 의해 금속 또는 금속성 표면에 대해 선택적으로 패시베이션될 수 있고, 이어서 금속 산화물은 실릴화된 산화물 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 상에 선택적으로 증착될 수 있다.
두 기판 표면 사이의 재료 차이는, 기상 증착법이 금속 또는 금속성 표면에 대해 산화물 표면을 선택적으로 패시베이션할 수 있도록 한다. 일부 구현예에서, 주기적인 기상 증착, 예를 들어 주기적인 CVD 또는 원자층 증착(ALD) 공정이 사용된다. 일부 구현예에서, 패시베이션층 형성에 대한 선택도는 (더 적은 패시베이션층을 수용하도록) 금속 또는 금속성 표면 상에 패시베이션/차단제 없이 달성될 수 있고/있거나, 더 많은 패시베이션층을 수용하도록 산화물층의 표면 상에 촉매제 없이 달성될 수 있다. 예를 들어, 제1 표면이 금속성이고 제2 표면이 산화물인 구현예에서, 산화물 표면 또는 금속 또는 금속성 표면을 전처리하지 않고서 금속 또는 금속성 표면에 대해 선택적으로 산화물층을 실릴화할 수 있다. 다른 구현예에서, 금속 또는 금속성 표면은 그 표면의 패시베이션(예, 실릴화)을 억제하도록 먼저 처리된다. 예를 들어, 산화물 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 위에, 패시베이션을 차단하는 자기 조립 단층(SAM)을 먼저 형성할 수 있어서, SAM으로 덮인 금속성 표면에 대해 산화물 표면 상에 패시베이션층의 선택적 증착을 용이하게 한다. 패시베이션 억제제는, 선택적 패시베이션 이후 및 금속 산화물의 증착 이전에 제거될 수 있다. 패시베이션층의 선택적 증착이 완료된 이후, 패시베이션된 표면에 대해 패시베이션되지 않은 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물과 같은 관심 재료의 선택적 증착을 수행할 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이, 달리 구체화되지 않으면, 표면이 본원에서 금속 표면으로서 지칭된 경우에는 이는 금속 또는 금속성 표면일 수 있다. 일부 구현예에서, 금속 표면 또는 금속성 표면은 표면 산화를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 금속 표면의 재료는 표면 산화 유무에 관계없이 전기 전도성이다. 일부 구현예에서, 금속 표면은 하나 이상의 전이금속을 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 표면은 Al, Cu, Co, Ni, W, Nb, Fe, 또는 Mo 중 하나 이상을 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 표면은 Cu를 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 표면은 구리 표면이다. 일부 구현예에서, 금속성 표면은 티타늄 질화물을 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 표면은 Ru와 같이 하나 이상의 귀금속을 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 표면은 금속 산화물, 예컨대 전도성 금속 산화물, 금속 질화물, 탄화물, 붕화물 또는 이들의 조합을 포함한다. 예를 들어, 금속 또는 금속성 표면은 RuOx, NbCx, NbBx, NiOx, CoOx, NbOx, MoOx, WOx, WNCx, TaN, 또는 TiN 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 금속 또는 금속성 표면은, 본원에 설명된 바와 같이, 금속 산화물과 같은 관심층의 선택적 증착 공정에 사용된 전구체를 수용하거나 이와 배위될 수 있는 표면이다.
전술한 바와 같이, 일부 구현예에서, 금속 또는 금속성 표면은 그 위에 패시베이션 차단층을 포함할 수 있다. 즉, 일부 구현예에서, 금속 또는 금속성 표면은, 금속 또는 금속성 표면 위에 패시베이션층을 형성하는 것을 억제하는 재료, 예를 들어 자기 조립 단층(SAM)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 증착 공정은 금속 또는 금속성 표면 상에 패시베이션 차단층을 형성하는 단계를 포함하고, 패시베이션될 표면 상에는 형성되지 않는다.
기판 표면의 패시베이션
일부 구현예에서, 산화물 (또는 다른 유전체) 표면은 패시베이션될 수 있다. 일부 구현예에서, 패시베이션은 동일한 기판의 금속 또는 금속성 표면과 같은 다른 표면에 대해 산화물 표면을 위해 선택적이다. 일부 구현예에서, 산화물 표면은 기상 실릴화제에 1회 이상 노출하여 실릴화된다. 예를 들어, 패시베이션 단계에서, 실릴화제는 반응 공간에 도입되어 산화물 표면과 접촉할 수 있다. 실릴화제는, 예를 들어 클로로실란, 알콕시실란, 실릴할라이드, 실릴시아네이트, 실릴아지드, 실릴이소시아네이트, 실릴이소티오시아네이트, 실릴술포네이트, 실릴아세트아미드, 실릴카보디이미드, 알릴실란, 또는 질소 함유 실란, 예컨대 실릴잔, 이미다졸 또는 아민일 수 있다. 일부 구현예에서, 실릴화제는 알릴트리메틸실란(TMS-A), 클로로트리메틸실란(TMS-Cl), N-(트리메틸실릴)이미다졸(TMS-Im), 옥타데실트리클로로실란(ODTCS), 헥사메틸디실라잔(HMDS), 또는 N-(트리메틸실릴)디메틸아민(TMSDMA)을 포함하고, 실릴화는 기판을 적어도 하나의 실릴화제 펄스에 노출하는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 또는 금속성 표면 및 산화물 표면 모두는 실릴화제, 예컨대 알릴트리메틸실란(TMS-A), 클로로트리메틸실란(TMS-Cl), N-(트리메틸실릴)이미다졸(TMS-Im), 옥타데실트리클로로실란(ODTCS), 헥사메틸디실라잔(HMDS), 또는 N-(트리메틸실릴)디메틸아민(TMSDMA)과 접촉한다. 일부 구현예에서, 기판의 산화물 표면은 기판의 금속 또는 금속성 표면에 대해 선택적으로 실릴화된다.
일부 구현예에서, 실릴화제는 알킬아미노실란이다. 예를 들어, 기판의 산화물 표면은 화학식 (RI)3Si(NRIIRIII)을 갖는 알킬아미노실란과 접촉할 수 있되, RI는 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬기이거나 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬기이고, RII는 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬기, 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬기, 또는 수소이고, RIII은 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬기 또는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬기이다.
일부 구현예에서, 실릴화제는 실란이다. 예를 들어, 산화물 표면은 일반 화학식 (RI)3SiA를 갖는 실란과 접촉할 수 있되, RI은 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬기 또는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬기이고, A는 실리콘 함유 표면과 반응성인 임의의 리간드이다.
실릴화제는, 단일 펄스로 또는 다수 펄스의 순서로 기판을 유지하는 반응 챔버 안에 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 실릴화제는 단일 긴 펄스로 또는 다수의 짧은 펄스로 제공된다. 펄스는 순차적으로 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 실릴화제는 약 0.1 내지 약 60초의 1 내지 25회 펄스로 제공된다. 펄스 사이에서, 실릴화제는 반응 공간으로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 반응 챔버는 불활성 가스로 배기 및/또는 퍼지될 수 있다. 퍼지는, 예를 들어 약 1 내지 30초 이상일 수 있다.
일부 구현예에서, 실릴화 공정의 온도는, 예를 들어 약 50 내지 약 500℃ 또는 약 100 내지 300℃일 수 있다. 실릴화 공정 중의 압력은, 예를 들어 약 10-5 내지 약 760 토르, 또는 일부 구현예에서 약 1 내지 10 토르 또는 약 0.1 내지 약 10 토르일 수 있다.
일부 구현예에서, 실릴화 공정은 인시츄로, 즉 동일한 반응 챔버에서, 후속 증착 공정으로서, 예를 들어 실릴화된 표면에 대해 실릴화되지 않은 표면 상에 알루미늄 산화물과 같은 금속 산화물의 선택적 증착으로서 수행될 수 있다. 그러나 일부 구현예에서, 실릴화는 별도의 반응 챔버에서 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 실릴화가 수행되는 반응 챔버는 하나 이상의 추가적인 반응 챔버를 포함하는 클러스터 툴의 부분이다. 예를 들어, 이러한 클러스터 툴은, 금속 산화물의 증착 및/또는 하나 이상의 층을 에칭하기 위한 추가 반응 챔버를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 클러스터 툴은 전처리, 산화물 표면의 실릴화, 금속 산화물의 선택적 증착, 및 후속하는 증착후 처리, 예컨대 에칭 또는 증착후 플라즈마 세정용 별도의 모듈을 포함한다. 일부 구현예에서, 동일한 모듈은 2개 이상의 공정에 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 기판은 패시베이션 및/또는 선택적 증착 공정의 시작 또는 그 이전에 전처리되거나 세정될 수 있다. 일부 구현예에서, 기판은 선택적 패시베이션 및/또는 선택적 증착 공정의 시작 또는 이전에 플라즈마 세정 공정을 거칠 수 있다. 일부 구현예에서, 플라즈마 세정 공정은 이온 충돌을 포함할 수 없거나 상대적으로 적은 양의 이온 충돌을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 패시베이션 공정 및/또는 선택적 금속 산화물 증착 공정의 시작 또는 그 이전에 기판 표면을 플라즈마, 라디컬, 여기 종, 및/또는 원자 종에 노출시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 선택적 패시베이션 공정 및/또는 선택적 금속 산화물 증착 공정의 시작 또는 그 잉전에 기판 표면을 수소 플라즈마, 라디컬, 또는 원자 종에 노출시킬 수 있다.
패시베이션된 산화물 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물을 선택적으로 증착
금속 산화물은, 기판의 패시베이션된 산화물 표면에 대해 기판의 금속 또는 금속성 표면 상에 선택적으로 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 산화물 표면 상에 패시베이션층을 선택적으로 형성한 이후, 금속 산화물의 금속을 포함하는 제1 반응물, 및 산소를 포함하는 제2 반응물과 기판을 교대 순차적으로 접촉시킴으로써 제2 표면 상에 금속 산화물이 선택적으로 증착된다. 일부 구현예에서, 제2 반응물은 물이다. 일부 구현예에서, 기판은, 금속 산화물이 금속 또는 금속성 표면 상 또는 그 위에 선택적으로 증착되도록, 제1 및 제2 반응물과 순차적으로 접촉한다(도 1a 내지 도 1d 참조).
일부 구현예에서, 금속 반응물은, 하나 이상의 소수성 리간드를 포함하는 소수성 반응물이다. 일부 구현예에서, 소수성 반응물은 2개 내지 4개의 소수성 리간드를 포함한다. 원자가/산화 상태가 n인 금속을 포함하는 소수성 반응물의 경우, 일부 구현예에서, 소수성 전구체는 n-1 또는 n-2개의 소수성 리간드를 포함한다.
일부 구현예에서, 적어도 하나의 소수성 리간드는 C와 H만을 포함한다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 소수성 리간드는 C, H 및 Si 또는 Ge를 포함하나 추가적인 원소를 포함하지 않는다.
일부 구현예에서, 탄화수소 리간드는 다음 중 하나 이상을 포함한다:
● (단일, 이중 또는 삼중 결합된) C1-C10 탄화수소
○ 알킬
■ C1-C5 알킬
● Me, Et, Pr, iPr, Bu, tBu
○ 알케닐
■ C1-C6 알케닐
○ 환형 탄화수소
■ C3-C8
● 시클로펜타디에닐
● 시클로헵타디에닐
● 시클로헵타트리에닐
● 시클로헥실
● 이들의 유도체
○ 방향족
■ C6 방향족 고리 및 이들의 유도체
일부 구현예에서, 소수성 금속 반응물은 친수성 리간드를 포함하지 않는다. 그러나, 일부 구현예에서, 소수성 금속 반응물은 하나 또는 두 개의 친수성 리간드를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 친수성 리간드는 질소, 산소 및/또는 할로겐기를 포함한다.
일부 구현예에서, 친수성 리간드는 알킬아민(-NR2, 여기서 각각의 R은 알킬, 수소일 수 있음)이다. 일부 구현예에서, 친수성 리간드는 -NMe2, -NEtMe, 또는 -NEt2일 수 있다.
일부 구현예에서, 친수성 리간드는 알콕시드, 예를 들어 -OMe, -OEt, -OiPr, -OtBu이다.
일부 구현예에서, 친수성 리간드는 염화물, 불화물 또는 다른 할로겐화물과 같은 할로겐화물을 포함한다.
일부 구현예에서, 소수성 전구체는 다음의 화학식을 포함한다:
○ LnMXy, 여기서,
■ 일부 구현예에서, n은 1 내지 6이고;
● 일부 구현예에서, n은 1 내지 4, 또는 3 내지 4이다.
■ 일부 구현예에서, y는 0 내지 2이고;
● 일부 구현예에서, y는 0 내지 1이다.
■ L은 소수성 리간드이고;
● 일부 구현예에서, L은 Cp 또는 C1-C4 알킬 리간드이다.
■ X는 친수성 리간드이고;
● 일부 구현예에서, X는 알킬아민, 알콕시드 또는 할라이드 리간드이다.
■ M은 (13족 원소, B와 Ga를 포함하는) 금속이고;
● 일부 구현예에서, M은 +I 내지 +VI의 산화 상태를 갖는다.
○ 일부 구현예에서, M은 +IV 내지 +V의 산화 상태를 갖는다.
● 일부 구현예에서, M은 전이금속일 수 있다.
○ 일부 구현예에서, M은 Ti, Ta, Nb, W, Mo, Hf, Zr, V, 또는 Cr이다.
■ 일부 구현예에서, M은 Hf, Zr, Ta 또는 Nb이다.
● 일부 구현예에서, M은 Zr이다.
○ 일부 구현예에서, M은 Co, Fe, Ni, Cu, 또는 Zn이다.
○ 일부 구현예에서, 금속은 W 또는 Mo이다.
● 일부 구현예에서, M은 희귀 토금속일 수 있다.
○ 일부 구현예에서, M은 La, Ce, 또는 Y이다.
● 일부 구현예에서, M은 2~13족 유래의 금속일 수 있다.
○ 일부 구현예에서, M은 Ba, Sr, Mg, Ca, 또는 Sc이다.
● 일부 구현예에서, M은 귀금속이 아니다.
보다 일반적으로, 일부 구현예에서, 선택적 ALD 공정은 금속 전구체를 사용한다. 일부 구현예에서, 금속 전구체의 금속은 Al, Ti, Ta, Nb, W, Mo, Hf, Zr, V, Cr, Co, Fe, Ni, Cu, Zn, La, Ce, Y, Ba, Sr, Mg, Ca, 또는 Sc, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 금속은 Al일 수 있다.
일부 구현예에서, 알루미늄 산화물은 선택적으로 증착되고 선택적 ALD 공정은 Al 전구체를 사용한다. Al 전구체의 예는, 트리메틸 알루미늄(TMA), 디메틸알루미늄클로라이드, 알루미늄 트리클로라이드(AlCl3), 디메틸알루미늄 이소프로폭시드(DMAl), 트리스(터트부틸)알루미늄(TTBA), 트리스(이소프로폭시드)알루미늄(TIPA) 또는 트리에틸 알루미늄(TEA)을 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 전구체는 헤테로렙틱 알루미늄 화합물이다. 일부 구현예에서, 헤테로렙틱 알루미늄 화합물은 알킬기 및 할라이드, 예컨대 Cl과 같은 다른 리간드를 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 화합물은 디메틸알루미늄클로라이드이다. 일부 구현예에서, 알루미늄 전구체는 2개의 상이한 알킬기를 리간드로서 포함하는 알킬 전구체이다. 일부 구현예에서, 알루미늄 전구체는 금속유기 화합물이다. 일부 구현예에서, 알루미늄 전구체는 유기금속 화합물이다.
일부 구현예에서, 지르코늄 산화물은, 비스(메틸시클로펜타디에닐) 메톡시메틸 지르코늄(IV)((CpMe)2-Zr-(OMe)Me)을 사용하여 선택적으로 증착된다.
일부 구현예에서, 하프늄 산화물은 비스(메틸시클로펜타디에닐) 메톡시메틸 하프늄(IV)((CpMe)2-Hf-(OMe)Me)을 사용하여 증착된다.
일부 구현예에서, 제2 반응물은 선택적으로 증착되는 재료에 하나 이상의 원소를 제공한다. 예를 들어, 제2 반응물은 금속 산화물을 증착하는 데 사용되는 산소 전구체일 수 있다.
일부 구현예에서, 제2 반응물은 산소 전구체를 포함한다. 일부 구현예에서, 제2 반응물은 H2O, O3, H2O2 , 산소 플라즈마, 이온, 라디컬, 산소 원자 또는 산소 여기 종을 포함한다.
일부 구현예에서, 증착된 재료에 O 이외의 원소를 제공하는 다른 반응물을 사용할 수 있다. 이들 반응물은 제2 산소 반응물에 추가로 사용되거나, 그 자체가 제2 반응물로서 작용하고 산소 및 다른 원소를 증착된 막에 제공할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서 질소 반응물은 질소를 기여하는데 사용될 수 있고, 황 반응물은 황을 기여하는데 사용될 수 있고, 탄소 반응물은 탄소를 기여하는데 사용될 수 있거나 실리콘 반응물은 실리콘을 기여하는데 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 알루미늄 산화물(예, Al2O3)과 같은 금속 산화물 박막은, 하나 이상의 산화물 표면에 대해, 구리, 코발트, 티타늄 질화물 또는 텅스텐 표면과 같은 하나 이상의 금속 또는 금속성 표면 상에 선택적으로 증착된다. 제1 단계에서, 금속 표면과 산화물 표면을 포함하는 기판은, 전술한 바와 같이, 실릴화에 의해 산화물 표면 상에 패시베이션층을 형성하도록 처리된다. 예를 들어, 일부 구현예에서 기판 표면(들)은 실리릴화제, 예컨대 알릴트리메틸실란(TMS-A), 클로로트리메틸실란(TMS-Cl), N-(트리메틸실릴)이미다졸(TMS-Im), 옥타데실트리클로로실란(ODTCS), 헥사메틸디실라잔(HMDS), 또는 N-(트리메틸실릴)디메틸아민(TMSDMA)에 노출될 수 있으며, 이는 선택적으로 산화물 표면(들)을 실릴화한다. 산화물 표면 상에 패시베이션층의 형성에 이이서, 기상 증착 공정에 의해 패시베이션된 산화물 표면에 대해 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물이 선택적으로 증착된다. 선택적 증착은 본원에 기술된 바와 같을 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 기판을 알루미늄 반응물 및 산소 전구체와 교대 순차적으로 접촉시킴으로써, 알루미늄 산화물을 선택적으로 증착한다. 알루미늄 반응물은, 예를 들어 트리메틸 알루미늄(TMA), 디메틸알루미늄클로라이드, 알루미늄 트리클로라이드(AlCl3), 디메틸알루미늄 이소프로폭시드(DMAl), 트리스(터트부틸)알루미늄(TTBA), 트리스(이소프로폭시드)알루미늄(TIPA) 또는 트리에틸 알루미늄(TEA)을 포함할 수 있다. 산소 반응물은, 예를 들어 물을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 알루미늄 산화물은 원자층 증착 공정에 의해 증착될 수 있고, 여기서 기판은 알루미늄 반응물 및 물과 교대 순차적으로 접촉한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 산화물의 증착 중, 반응 챔버 내 온도는 약 150℃ 내지 약 350℃이다. 일부 구현예에서, 반응물의 펄스 시간은 약 0.1 내지 약 10초일 수 있고, 반응물 펄스 사이의 퍼지 시간은 또한 약 0.1 내지 약 10초일 수 있다. 일부 구현예에서, 반응 챔버 압력은, 예를 들어 약 10-5 내지 약 760 토르, 또는 일부 구현예에서 약 1 내지 10 토르일 수 있다.
금속 산화물의 선택적 증착에 이어서, 기판은 전술한 바와 같이, 산화물 표면으로부터 패시베이션층을 제거하기 위한 증착후 세정 단계를 거칠 수 있다. 일부 구현예에서, 세정 단계는 H2 플라즈마 처리를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 세정 단계는 약 실온 내지 약 400℃의 온도에서 수행된다. 일부 구현예에서, 약 25 내지 250 W의 플라즈마 전력은, 흐르는 H2, 예를 들어 약 10 내지 500 sccm의 유량에서 플라즈마를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 금속 산화물층 증착 후의 세정 시간은, 일부 구현예에서, 예를 들어 약 0.1 내지 600초 이상일 수 있다.
일부 구현예에서, 금속 산화물 박막, 예컨대 알루미늄 산화물(예, Al2O3)은 하나 이상의 패시베이션된 산화물 표면에 대해 3차원 구조의 금속 또는 금속성 표면 상에 선택적으로 증착된다. 3차원 구조는, 예를 들어 비아 또는 트렌치를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 산화물 표면은 금속 산화물 막을 증착하기 전에 선택적으로 패시베이션될 수 있다. 그 다음, 기상 증착을 수행하여 패시베이션되지 않은 금속 표면 상에 금속 산화물을 증착한다.
패시베이션 차단층
패시베이션 차단층은, 패시베이션층의 선택적 형성을 패시베이션 차단층에 대해 유전체 재료 상에 용이하게 할 수 있다. 전술한 바와 같이, 자기 조립 단층(SAM)은 금속 또는 금속성 표면의 실릴화를 억제하는 역할을 할 수 있고, 따라서 유전체 표면의 선택적 패시베이션을 용이하게 한다. 따라서, 용어 "차단"은 단지 표지이며, 유기 패시베이션층 증착의 100% 비활성화를 의미할 필요는 없다. 본원의 다른 부분에서 기술된 바와 같이, 불완전한 선택도조차 에치 백 단계 후에 완전히 선택적인 구조를 얻기에 충분할 수 있다.
선택도
선택적 패시베이션 및/또는 선택적 증착은 완전히 선택적이거나 부분적으로 선택적일 수 있다. 부분적인 선택 공정 다음에, 제2 표면 위로부터 증착된 재료 모두를 제거하지 않으면서 하나의 표면 위로부터 증착된 재료 모두를 제거하는 증착후 에칭이 따를 수 있어 완전히 선택적인 층의 결과를 갖는다. 따라서, 일부 구현예에서, 선택적 증착은 원하는 이점을 얻기 위해 완전히 선택적일 필요는 없다.
표면(B)로 지칭되는 제2 표면에 대해 표면(A)로 본원에 지칭된 제1 표면 상의 증착(또는 패시베이션)의 선택도는, [(표면(A) 상의 증착)-(표면(B) 상의 증착)]/(표면(A) 상의 증착)에 의해 계산된 백분율로서 주어질 수 있다. 증착은 임의의 다양한 방식으로 측정될 수 있다. 예를 들어, 증착은 증착된 재료의 측정된 두께로서 주어지거나, 증착된 재료의 측정된 양으로서 주어질 수 있다. 본원에 설명된 구현예에서, 산화물 표면(A)은 금속 또는 금속성 표면(B)에 대해 선택적으로 패시베이션될 수 있다. 패시베이션에 관해, 패시베이션이 층의 증착보다는 기판 표면의 처리로부터 초래되는 경우, 패시베이션의 양은 패시베이션제와 반응한, 기판 표면 상의 이용 가능한 반응성 부위의 측정치일 수 있다. 이어서, 산화물 표면(A) 위의 패시베이션층에 대해 금속 또는 금속성 표면(B) 상에 금속 산화물층을 선택적으로 증착할 수 있다.
일부 구현예에서, (금속 또는 금속성 표면에 대해) 산화물 표면 상에 패시베이션층을 선택적으로 형성하기 위한 선택도는 약 10% 초과, 약 50% 초과, 약 75% 초과, 약 85% 초과, 약 90% 초과, 약 93% 초과, 약 95% 초과, 약 98% 초과, 약 99% 초과하거나 심지어 약 99.5%를 초과한다.
일부 구현예에서, (패시베이션된 산화물 표면에 대해) 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물 증착의 선택도는 약 10% 초과, 약 50% 초과, 약 75% 초과, 약 85% 초과, 약 90% 초과, 약 93% 초과, 약 95% 초과, 약 98% 초과, 약 99% 초과하거나 심지어 약 99.5%를 초과한다.
일부 구현예에서, 증착은 하나의 표면에서만 일어나고 다른 하나의 표면에서는 일어나지 않는다.
일부 구현예에서, 기판의 금속 또는 금속성 표면에 대해 산화물 표면을 실릴화로 패시베이션하는 것은 적어도 약 80% 선택적이다. 일부 구현예에서, 패시베이션 공정은 적어도 약 50% 선택적이다. 일부 구현예에서, 패시베이션 공정은 적어도 약 10% 선택적이다. 부분적인 선택 공정이, 금속 또는 금속성 표면으로부터 임의의 실릴화를 제거하는 증착후 에칭에 의해 산화물 표면의 완전히 선택적인 패시베이션을 초래할 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
일부 구현예에서, 기판의 실릴화된 산화물 표면에 대해 기판의 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물을 증착하는 것은 적어도 약 80% 선택적이다. 일부 구현예에서, 기판의 실릴화된 산화물 표면에 대해 기판의 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물을 증착하는 것은 적어도 약 50% 선택적이다. 일부 구현예에서, 기판의 실릴화된 산화물 표면에 대해 기판의 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물을 증착하는 것은 적어도 약 10% 선택적이다. 부분적인 선택 공정 다음에 실릴화된 산화물 표면 위로부터 증착된 재료 전부를 실질적으로 제거하는 증착후 에칭(또는 다른 처리)이 따를 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 증착후 처리는 선택적으로 증착된 층의 위치 및/또는 프로파일을 조정하는 것을 도울 수 있다.
금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물을 선택적으로 증착
도 1a 내지 도 1d는, 제2 금속 또는 금속성 표면에 대해 제1 산화물 표면의 선택적 패시베이션 다음에 패시베이션된 제1 산화물 표면에 대해 제2 금속 또는 금속성 표면 상에 금속 산화물을 선택적으로 증착하기 위한 구현예를 개략적으로 나타낸다.
도 1a는 상이한 재료의 표면이 노출된 기판을 나타낸다. 예를 들어, 제1 표면은 코발트(Co), 구리(Cu), 텅스텐(W) 또는 몰리브덴(Mo)과 같은 금속을 포함하거나 이에 의해 정의될 수 있다. 제2 표면은 실리콘 산화물계 층, 또는 자연 산화물이 위에 형성된 실리콘 표면과 같은 산화물을 포함하거나 이에 의해 정의될 수 있다.
도 1b는 실릴화에 의한 것과 같이, 산화물 표면의 선택적 패시베이션 이후에 도 1a의 기판을 나타낸다. 예를 들어, 알릴트리메틸실란(TMS-A), 클로로트리메틸실란(TMS-Cl), N-(트리메틸실릴)이미다졸(TMS-Im), 옥타데실트리클로로실란(ODTCS), 헥사메틸디실라잔(HMDS), 또는 N-(트리메틸실릴)디메틸아민(TMSDMA)와 같은 실리릴화제에 기판을 노출시킴으로써 산화물 표면 상에 패시베이션층을 선택적으로 형성할 수 있다.
도 1c는 산화물 표면 상의 패시베이션층에 대해 금속 표면 상에 금속 산화물이 선택적으로 증착된 후의 도 1b의 기판을 나타낸다. 금속 산화물은, 예를 들어 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 이트륨 산화물, 란타늄 산화물, 또는 다른 전이금속 산화물 또는 이들의 혼합물과 같은 금속 산화물일 수 있다. 일부 구현예에서, 금속 산화물은 알루미늄 산화물이다. 일부 구현예에서, 금속 산화물은, 원자층 증착 공정과 같은 기상 증착 공정에 의해 선택적으로 증착된다. 금속 산화물의 선택적 증착을 위한 일부 ALD 공정에서, 기판은 금속 반응물 및 산소 반응물과 교대 순차적으로 접촉한다. 예를 들어, 트리메틸 알루미늄(TMA), 디메틸알루미늄클로라이드, 알루미늄 트리클로라이드(AlCl3), 디메틸알루미늄 이소프로폭시드(DMAl), 트리스(터트부틸)알루미늄(TTBA), 트리스(이소프로폭시드)알루미늄(TIPA) 또는 트리에틸 알루미늄(TEA)과 같은 알루미늄 반응물, 및 물과 같은 산소 반응물로 기판을 교대 순차적으로 접촉시키는 단계를 포함한 ALD 공정에 의해, 패시베이션된 표면에 대해 금속 또는 금속 표면 상에 알루미늄 산화물을 선택적으로 증착할 수 있다.
전술한 바와 같이, 패시베이션층 상에 증착된 임의의 금속 산화물은 에치 백 공정과 같은 증착후 처리에 의해 제거될 수 있다. 금속 산화물이 금속 표면 상에 선택적으로 증착되기 때문에, 패시베이션 표면 상에 남겨진 임의의 금속 산화물은 금속 표면 상에 형성된 금속 산화물보다 더 얇을 것이다. 따라서, 금속 표면 위로부터 금속 산화물 전부를 제거하지 않고서 패시베이션층을 포함한 표면 위의 금속 산화물을 모두 제거하기 위해, 증착후 처리를 제어할 수 있다. 이런 방식으로 선택적 증착과 에치 백을 반복하면, 증착 및 에칭의 각 사이클마다 금속 표면 상의 금속 산화물 재료의 두께가 증가할 수 있다. 이런 방식으로 선택적 증착과 에치 백을 반복하면, 금속 또는 금속성 표면 상의 금속 산화물의 전반적인 선택도가 증가할 수도 있는데, 그 이유는 증착 및 에칭의 각 사이클은 선택적 금속 산화물 증착의 핵생성이 잘 되지 않는 깨끗한 패시베이션층을 남기기 때문이다. 다른 구현예에서, 금속 산화물 재료는 패시베이션층의 후속 제거 중에 제거될 수 있다. 예를 들어, 직접 에칭 또는 리프트 오프 방법은 주기적인 선택적 증착 및 제거에서 패시베이션층 표면으로부터 금속 산화물을 제거하는 데 사용될 수 있다.
도 1d는, 산화물 표면으로부터 패시베이션층을 제거하기 위한 증착후 처리, 예컨대 에칭 공정 이후에 도 1c의 기판을 나타낸다. 일부 구현예에서, 에칭 공정은 기판을 플라즈마에 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 플라즈마는 산소 원자, 산소 라디컬, 산소 플라즈마 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 플라즈마는 수소 원자, 수소 라디컬, 수소 플라즈마 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 플라즈마는 귀가스 종, 예를 들어 Ar 종이나 He 종을 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 플라즈마는 본질적으로 귀가스 종으로 구성될 수 있다. 일부 경우에, 플라즈마는 다른 종, 예를 들어 질소 원자, 질소 라디컬, 질소 플라즈마, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 에칭 공정은 예를 들어 O3와 같은 산소를 포함하는 에천트에 기판을 노출시키는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 기판은 약 30℃ 내지 약 500℃ 또는 약 100℃ 내지 약 400℃의 온도에서 에천트에 노출될 수 있다. 일부 구현예에서, 에천트는 하나의 연속적 펄스로 공급될 수 있거나, 다중 펄스로 공급될 수 있다. 전술한 바와 같이, 주기적인 선택적 증착 및 제거에서 패시베이션층을 완전히 제거하거나 패시베이션층을 부분적으로 제거함에 있어서, 산화물층 위로부터 임의의 잔여 금속 산화물을 리프트 오프하기 위해 패시베이션층의 제거를 사용할 수 있다.
열 또는 화학적 처리와 같은 추가적인 처리가, 이전 진행 단계들의 이전, 이후, 또는 그 사이에 수행될 수 있다. 예를 들어, 처리는 표면을 개질할 있거나, 공정의 다양한 단계에서 노출된 금속, 실리콘 산화물, 패시베이션 및 금속 산화물 표면의 일부를 제거할 수 있다. 일부 구현예에서, 기판은 선택적 증착 공정의 시작 또는 그 이전에 전처리되거나 세정될 수 있다. 일부 구현예에서, 기판은 전술한 바와 같이 플라즈마 세정 공정을 거칠 수 있다.
특정 구현예 및 실시예가 논의되었지만, 당업자는 청구범위의 범주가 구체적으로 개시된 구현예 내지 대안적인 구현예 및/또는 용도 및 이들의 명백한 변형물 및 균등물 너머로 연장됨을 이해할 것이다.

Claims (22)

  1. 기판의 산화물 표면에 대해 상기 기판의 금속 표면 상에 금속 산화물을 선택적으로 증착하는 방법으로서,
    상기 금속 표면에 대해 상기 산화물 표면을 선택적으로 패시베이션하는 단계; 및
    상기 패시베이션된 산화물 표면에 대해 상기 금속 표면 상에 기상 반응물로부터 상기 금속 산화물을 선택적으로 증착하는 단계를 순서대로 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 표면은 Al, Cu, Co, Ni, W, Nb, Fe, 및 Mo 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 산화물 표면을 선택적으로 패시베이션하는 단계는, 상기 산화물 표면을 실릴화제에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 실릴화제는 알릴트리메틸실란(TMS-A), 클로로트리메틸실란(TMS-Cl), N-(트리메틸실릴)이미다졸(TMS-Im), 옥타데실트리클로로실란(ODTCS), 헥사메틸디실라잔(HMDS), 또는 N-(트리메틸실릴)디메틸아민(TMSDMA)을 포함하는, 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 실릴화제는 알킬아미노실란을 포함하는, 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 알킬아미노실란은 화학식 (RI)3Si(NRIIRIII)을 갖되, RI는 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬기이거나 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬기이고, RII는 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬기, 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬기, 또는 수소이고, RIII은 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬기 또는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬기인, 방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 실릴화제는 실란을 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실란은 일반 화학식 (RI)3SiA를 갖되, RI은 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬기 또는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬기이고, A는 실리콘 함유 표면과 반응성인 임의의 리간드인, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물은 유전체 전이금속 산화물을 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물은 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 티타늄 산화물, 탄탈륨 산화물, 이트륨 산화물, 란타늄 산화물, 또는 다른 전이금속 산화물 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 금속 산화물은 알루미늄 산화물을 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물은, 트리메틸 알루미늄(TMA), 디메틸알루미늄클로라이드, 알루미늄 트리클로라이드(AlCl3), 디메틸알루미늄 이소프로폭시드(DMAl), 트리스(터트부틸)알루미늄(TTBA), 트리스(이소프로폭시드)알루미늄(TIPA) 또는 트리에틸 알루미늄(TEA)을 포함한 알루미늄 전구체를 사용하여 증착되는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물은 디메틸알루미늄 이소프로폭시드(DMAl)를 포함한 알루미늄 전구체를 사용하여 증착되는, 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물은 알킬기 및 다른 리간드를 포함한 헤테로렙틱 알루미늄 화합물을 포함하는 알루미늄 전구체를 사용하여 증착되는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 다른 리간드는 할로겐화물인, 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물은, 리간드로서 상이한 2개의 알킬기를 포함한 알루미늄 알킬 화합물을 포함하는 알루미늄 전구체를 사용하여 증착되는, 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 알루미늄 화합물은 금속유기 알루미늄 화합물 또는 유기금속 알루미늄 화합물을 포함한 알루미늄 전구체를 사용하여 증착되는, 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물은, 트리메틸 알루미늄(TMA), 디메틸알루미늄클로라이드, 알루미늄 트리클로라이드(AlCl3), 디메틸알루미늄 이소프로폭시드(DMAl), 트리스(터트부틸)알루미늄(TTBA), 트리스(이소프로폭시드)알루미늄(TIPA) 또는 트리에틸 알루미늄(TEA)을 포함한 제1 반응물, 및 물을 포함한 제2 반응물과 상기 기판을 교대 순차적으로 접촉시키는 단계를 포함하는 ALD 공정에 의해 증착되는, 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 금속 산화물 층은 원자층 증착(ALD) 공정에 의해 선택적으로 증착되는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 ALD 공정은 제1 금속 반응물, 및 제2 산소 반응물과 상기 기판을 교대 순차적으로 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제1항에 있어서, 상기 산화물 표면을 선택적으로 패시베이션하기 전에 상기 금속 표면 상에 패시베이션 차단층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 패시베이션 차단층은 자기 조립 단층(SAM)을 포함하는, 방법.
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